Розділ 5.2: Квантова механіка та квантова теорія інформації

Розвиток квантової механіки на початку 20 століття революціонізував наше розуміння фізичного світу, особливо в атомному та субатомному масштабах. Квантова механіка ввела кілька нових концепцій, зокрема подвійність хвилі й частинки, суперпозицію та заплутаність, які кинули виклик нашому класичному розумінню фізики.

У 1970-х і 1980-х роках квантова теорія інформації почала з'являтися як нова область дослідження. Такі дослідники, як Стівен Візнер, Чарльз Беннет і Жиль Брассар, досліджували, як квантову механіку можна використовувати для створення нових методів комунікації та обчислень. Один прорив стався в 1984 році, коли Беннет і Брассард розробили протокол квантового розподілу ключів, який використовує квантові властивості для створення надійних ключів шифрування.

У наступні роки дослідники почали досліджувати потенціал квантових обчислень, які використовують квантову механіку для виконання обчислень, які були б нездійсненними на класичних комп’ютерах. У 1994 році математик Пітер Шор опублікував алгоритм розкладання великих чисел на множники за допомогою квантових комп’ютерів, що матиме значні наслідки для криптографії та кібербезпеки.

Відтоді прогрес у апаратному та програмному забезпеченні квантових обчислень продовжував прискорюватися, і багато технологічних компаній та уряди інвестували значні кошти в цю сферу. Сьогодні квантові обчислення розглядаються як перспективна сфера для вирішення складних проблем у таких сферах, як хімія, фінанси та оптимізація.